Vibración del tubo de la caldera de biomasa excitado con el impacto del dispositivo de limpieza
Autores: Cveticanin, Dragan; Herisanu, Nicolae; Biro, Istvan; Zukovic, Miodrag; Cveticanin, Livija
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Vibración del tubo de la caldera de biomasa excitado con el impacto del dispositivo de limpieza
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Combustible de biomasa
Capa de escoria
Método de limpieza de tubos
Efecto de impacto
Modelo matemático
Ecuaciones diferenciales ordinarias
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
En calderas con combustible de biomasa, un problema significativo es causado debido a la capa de escoria formada por las partículas no quemadas durante la combustión. En el documento, se propone un método de limpieza de tubos de escoria. El método se basa en el efecto de impacto del extremo del tubo con el objetivo de producir vibración para la eliminación de la escoria. El tubo se modela como un sistema oscilatorio no lineal sujeto-libre. El impacto inicial del tubo causa vibraciones. El modelo matemático del sistema es una ecuación diferencial parcial no lineal con deflexión inicial cero. Para obtener las ecuaciones diferenciales ordinarias, se aplica el método de Galerkin. Al discretizar la ecuación en un sistema de grado de libertad finito, utilizando las formas modales lineales no amortiguadas de la viga recta como funciones básicas, se obtiene el modelo de orden reducido, que consiste en ecuaciones diferenciales ordinarias en el tiempo. Las ecuaciones de tiempo ordinario se resuelven analíticamente mediante la adopción del procedimiento de Krylov-Bogoliubov. Se investigan casos especiales de ecuaciones diferenciales no lineales. En el documento, se obtiene la influencia de los parámetros no lineales y las condiciones iniciales en las propiedades de vibración del tubo. Utilizamos el procedimiento desarrollado en el documento y los resultados analíticos para el cálculo de los parámetros de impacto del dispositivo de limpieza.
Descripción
En calderas con combustible de biomasa, un problema significativo es causado debido a la capa de escoria formada por las partículas no quemadas durante la combustión. En el documento, se propone un método de limpieza de tubos de escoria. El método se basa en el efecto de impacto del extremo del tubo con el objetivo de producir vibración para la eliminación de la escoria. El tubo se modela como un sistema oscilatorio no lineal sujeto-libre. El impacto inicial del tubo causa vibraciones. El modelo matemático del sistema es una ecuación diferencial parcial no lineal con deflexión inicial cero. Para obtener las ecuaciones diferenciales ordinarias, se aplica el método de Galerkin. Al discretizar la ecuación en un sistema de grado de libertad finito, utilizando las formas modales lineales no amortiguadas de la viga recta como funciones básicas, se obtiene el modelo de orden reducido, que consiste en ecuaciones diferenciales ordinarias en el tiempo. Las ecuaciones de tiempo ordinario se resuelven analíticamente mediante la adopción del procedimiento de Krylov-Bogoliubov. Se investigan casos especiales de ecuaciones diferenciales no lineales. En el documento, se obtiene la influencia de los parámetros no lineales y las condiciones iniciales en las propiedades de vibración del tubo. Utilizamos el procedimiento desarrollado en el documento y los resultados analíticos para el cálculo de los parámetros de impacto del dispositivo de limpieza.